U evoluirajućem krajoliku održivih materijala, PBAT i PLA su se pojavili kao dva najistaknutija igrača. Kao dobavljač [PBAT PLA kukuruznog škroba] (biorazgradivi - sirovi materijal/PBAT - PLA - kukuruz - škrob.html), svjedočio sam iz prve ruke sve većem zanimanju za ove materijale i zbrku koja ih često okružuje. U ovom postu na blogu, cilj mi je demistificirati razlike između PBAT -a i PLA -a, pružajući vam znanje koje vam je potrebno za donošenje informiranih odluka o vašem materijalnom izboru.
Kemijski sastav i struktura
PBAT, ili polibutilen adipat tereftalat, je kopoliester. Sintetizira se policandenzacijom adipinske kiseline, 1,4 - butanediola i dimetil tereftalata. Ova kombinacija rezultira polimerom s fleksibilnom i tvrdom molekularnom strukturom. Jedinice adipata u PBAT -u pružaju fleksibilnost, dok jedinice tereftalata doprinose njegovoj mehaničkoj čvrstoći.
S druge strane, PLA ili polilaktična kiselina je termoplastični poliester dobiven iz obnovljivih izvora, obično mliječne kiseline. Mljesna kiselina može se proizvesti fermentacijom ugljikohidrata poput kukuruznog škroba, šećerne trske ili drugih izvora biomase. Ponavljajuće jedinice mliječne kiseline u PLA tvore polu -kristalni polimer s relativno krutom strukturom u usporedbi s PBAT -om.
Biorazgradivost
Jedna od ključnih prodajnih mjesta i PBAT i PLA je njihova biorazgradivost. Međutim, oni se degradiraju u različitim uvjetima.
PBAT je alifatski aromatični kopoliester, što znači da se može razgraditi u aerobnom i anaerobnom okruženju. U aerobnim uvjetima, kao što su u postrojenjima za kompostiranje, PBAT se mikroorganizmima može razgraditi u ugljični dioksid, vodu i biomasu u razdoblju od nekoliko mjeseci do nekoliko godina, ovisno o specifičnim formulacijama i okolišnim čimbenicima. U anaerobnim uvjetima, kao na odlagalištima, također se podvrgava degradaciji, proizvodeći metan pored drugih proizvoda.
PLA je biorazgradiv u određenim uvjetima kompostiranja. Potrebne su visoke temperature (oko 58 - 60 ° C) i specifična populacija mikroba da se učinkovito razgradi. U postrojenjima za kompostiranje PLA može se razgraditi u roku od 60 - 90 dana. Međutim, u prirodnom okruženju kao što su tlo ili voda, razgradnja PLA -a je mnogo sporija jer potrebni uvjeti nisu lako dostupni.
Mehanička svojstva
Mehanička svojstva PBAT i PLA prilično su različita, što ih čini prikladnim za različite primjene.
PBAT ima izvrsnu fleksibilnost i izduživanje pri prekidu. Može se značajno protezati prije nego što se razbije, što ga čini idealnim za aplikacije koje zahtijevaju visok stupanj fleksibilnosti, poput plastičnih filmova, vrećica za kupovinu i poljoprivrednih mulch filmova. PBAT također ima dobru otpornost na suze, što je važno za održavanje integriteta proizvoda tijekom uporabe.
PLA je, nasuprot tome, relativno krhki. Ima visoku vlačnu čvrstoću i krutost, ali nisko izduženje pri prekidu. To ga čini prikladnim za aplikacije u kojima je potrebna krutost, kao što su pribor za jelo za jednokratnu upotrebu, filamenti za 3D ispis i kruti spremnici za pakiranje. Međutim, njegova krhkost može biti ograničenje u aplikacijama koje zahtijevaju fleksibilnost.
Karakteristike obrade
Kada je riječ o obradi, PBAT i PLA imaju različite zahtjeve.
PBAT ima relativno nisku točku taljenja, obično oko 110 - 120 ° C. To olakšava obradu korištenjem uobičajenih tehnika plastične obrade poput ekstruzije, oblikovanja ubrizgavanja i pljeskanja. Ima dobra svojstva protoka taline, što omogućava proizvodnju tankih filmova i složenih oblika.
PLA ima veću talicu, obično u rasponu od 150 - 170 ° C. Tijekom obrade, PLA je osjetljiviji na vlagu i toplinu. Vlaga može uzrokovati hidrolizu polimernih lanaca, što dovodi do smanjenja molekulske mase i mehaničkih svojstava. Stoga je prije obrade potrebno pažljivo sušenje PLA peleta. Uz to, temperaturu obrade i brzina hlađenja treba pažljivo kontrolirati kako bi se postigla željena svojstva.
Prijava
Zbog različitih svojstava, PBAT i PLA koriste se u širokom rasponu aplikacija.
PBAT se široko koristi u industriji pakiranja. Obično se miješa s drugim polimerima, posebno PLA, kako bi se poboljšala fleksibilnost i žilavost konačnog proizvoda. Filmovi temeljeni na PBAT -u koriste se za pakiranje hrane, torbe za kupovinu i poljoprivredne mulch filmove. U poljoprivrednom sektoru, PBAT Mulch filmovi mogu se ugurati u tlo nakon uporabe, gdje će se postupno razgraditi, smanjujući zagađenje okoliša.
PLA se koristi u raznim proizvodima za jednokratnu upotrebu. Kao što je ranije spomenuto, obično se koristi za izradu pribora za jelo za jednokratnu upotrebu, slamke i krute spremnike za pakiranje. U industriji 3D tiska, PLA je popularan izbor zbog lakoće tiskanja i relativno niskih troškova. Također se koristi u tekstilnoj industriji za proizvodnju vlakana za odjeću i tkane tkanine.
Koštati
Trošak je važan faktor u odabiru materijala. Općenito, PLA je skuplji od PBAT -a. Proizvodnja PLA uključuje više koraka, uključujući fermentaciju ugljikohidrata za proizvodnju mliječne kiseline i naknadni postupak polimerizacije. Sirovine za PLA, poput kukuruznog škroba, također su podložne fluktuacijama cijena na poljoprivrednom tržištu.
PBAT je, s druge strane, relativno jeftiniji za proizvodnju. Sirovine za PBAT, poput adipinske kiseline i 1,4 - butanediol, lakše su dostupne i jeftinije u usporedbi sa sirovinama za PLA. Međutim, troškovi oba materijala mogu se razlikovati ovisno o tržišnoj potražnji, ljestvici proizvodnje i zahtjevima kvalitete.
Utjecaj na okoliš
I PBAT i PLA smatraju se ekološki prihvatljivijim alternativama tradicionalnoj plastici koja se temelji na nafti. Međutim, njihov ukupni utjecaj na okoliš mora se ocjenjivati sveobuhvatno.
PLA je izvedena iz obnovljivih izvora, što smanjuje ovisnost o fosilnim gorivima. Njegova biorazgradivost u postrojenjima za industrijsku kompostiranje također pomaže u smanjenju otpada na odlagalištima. Međutim, velika proizvodnja PLA -a zahtijeva značajne količine poljoprivrednog zemljišta i vode za uzgoj sirovine. Također postoje zabrinutosti zbog upotrebe pesticida i gnojiva u uzgoju sirovina.
PBAT, iako u cijelosti nije izveden iz obnovljivih izvora, ima dobru biorazgradnju u različitim okruženjima. Njegova upotreba može pomoći u smanjenju nakupljanja plastičnog otpada u okolišu. Međutim, proizvodnja PBAT -a uključuje uporabu petrokemikalija, koja još uvijek ima utjecaj na okoliš u smislu potrošnje energije i emisije stakleničkih plinova.
Spoj PBAT -a i PLA -a
Da bi iskoristili jedinstvena svojstva i PBAT i PLA, često se miješaju. Mješavanje PBAT -a i PLA može rezultirati materijalom s poboljšanim mehaničkim svojstvima, poput povećane fleksibilnosti i žilavosti uz održavanje određene razine krutosti.
Kada se pomiješaju PBAT i PLA, omjer dva polimera može se prilagoditi prema specifičnim zahtjevima za primjenu. Na primjer, veći udio PBAT -a u mješavini rezultirat će fleksibilnijim materijalom, dok će veći udio PLA -a učiniti materijal krutijim. Proces miješanja može se provesti pomoću različitih metoda, poput miješanja taline u ekstruderu.
Zaključak
Zaključno, PBAT i PLA su dva različita biorazgradiva materijala s vlastitim jedinstvenim kemijskim sastavima, mehaničkim svojstvima, karakteristikama obrade i primjenama. Kao dobavljač kukuruznog škroba [PBAT PLA] (biorazgradivi - sirovi materijal/PBAT - PLA - Corn - Skrob.html), razumijem važnost odabira pravog materijala za vaše specifične potrebe. Bilo da tražite fleksibilan materijal za pakiranje ili kruti materijal za proizvode za jednokratnu upotrebu, ključno je razumijevanje razlike između PBAT i PLA.
Ako ste zainteresirani za kupnju [biorazgradive smole] (biorazgradiva - sirovina/biorazgradiva - smola.html) ili [biorazgradivi materijal] (biorazgradivi - sirovi materijal/biorazgradivi - materijal.html), potičem vas da dođete do detaljne rasprave. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći vam u odabiru najprikladnijih materijala za vaše projekte i pružiti vam proizvode visoke kvalitete.
Reference
- "Biorazgradivi polimeri: pregled" John W. Gilman.
- "Polilaktična kiselina (PLA) Proizvodnja, svojstva i primjene" L. Auras, R. Harte i S. Selke.
- "Polibutilen adipitat tereftalat (PBAT): sinteza, svojstva i primjene" u časopisu Polymer Science.